Nanoesferas de carbono foram produzidas a partir de resíduos de petróleo, obtidos da produção de piches pela destilação de óleos decantados, pela técnica de deposição química de vapor a 1200 °C, sem catalisadores, em um processo contínuo. Três resíduos foram selecionados de forma a representar a faixa de propriedades tipicamente encontradas para este material. Nitrogênio e argônio foram empregados como gases de arraste. As nanoesferas obtidas apresentaram propriedades semelhantes para os três resíduos diferentes, sendo a influência do precursor menos significativa que a do gás de arraste empregado. Os rendimentos obtidos, na faixa de 40-50%, e a baixa sensibilidade do processo à composição do precursor indicam que o processo é adequado à utilização industrial.

Carbon nanospheres were produced from petroleum residues obtained in the production of petroleum pitches by distillation of decant oils, using chemical vapor deposition at 1200 °C, without catalysts and in a continuous process. Three residues were selected to represent the typical variability in the properties of this material. Nitrogen and argon were used as carrier gases. The three residues yielded nanospheres of similar properties, which were more influenced by the nature of the carrier gas. The mass yields of 40-50% and the low dependence on precursor composition indicate that the process is suitable for large scale industrial use.

Resíduos pesados de petróleo podem ser usados como matéria-prima na produção de diversos materiais de carbono, como piches, isotrópicos e anisotrópicos, e diferentes tipos de coque. A caracterização química destes resíduos, e de materiais de carbono em geral, é um desafio que deve ser abordado para que se possa otimizar adequadamente estes processos de produção. Neste trabalho, resíduos de petróleo de diferentes refinarias foram analisados por RMN, FTIR e análise elementar. Parâmetros de análise foram otimizados para a técnica de RMN e espectroscopia no infravermelho por refletância difusa, uma técnica geralmente aplicada a materiais sólidos, mas que gerou espectros de boa qualidade para estas amostras. Correlações foram encontradas entre os índices de aromaticidade por RMN e FTIR, um parâmetro largamente usado no estudo da formação da mesofase, bem como entre a razão C/H e o índice de aromaticidade. Outros parâmetros estruturais de interesse também foram determinados.

Heavy petroleum residues can be used as raw materials in the production of various carbon products, notably isotropic and anisotropic pitches and different types of coke. The chemical characterization of these residues, and carbon materials in general, is a challenge that has to be addressed in order to allow the adequate optimization of production processes. In this study, petroleum residues of different refineries were studied by NMR, FTIR and elemental analysis. Optimum parameters were determined for NMR analysis and diffuse reflectance spectroscopy (DRIFTS), a technique that is usually applied to solid materials but was shown to yield good quality spectra for these samples. Correlations were found between NMR and FTIR results for the aromaticity index, a structural parameter widely used in the study of mesophase formation in pitches, as well as between C/H ratios and the aromaticity index. Other structural parameters of interest were also obtained.